七、USART
STM32F407xx内嵌四个通用同步/异步接收器（USART1，USART2，USART3和USART6）和两个通用异步收发器（UART4和UART5）。这6个接口提供异步通信的IrDASIR ENDEC支持，多机通信模式，单线半双工通信模式LIN主/从功能。 USART1和USART6接口能够速度高达10.5 Mbit / s的通信其他可用的接口通信高达5.25bit/s。USART1，USART2，USART3和USART6还提供硬件管理的CTS，RTS信号，智能卡的模式（ISO7816兼容）和类似的SPI通信能力。所有接口都可以通过DMA控制器。
USART name |
Standard features |
Modem (RTS/CTS) |
LIN |
SPI master |
irDA |
Smartcard (ISO 7816) |
Max. baud rate in Mbit/s (oversampling by 16) |
Max. baud rate in Mbit/s (oversampling by 8) |
APB mapping |
USART1 |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
5.25 |
10.5 |
APB2 (max. 84 MHz) |
USART2 |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
2.62 |
5.25 |
APB1 (max. 42 MHz) |
USART3 |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
2.62 |
5.25 |
APB1 (max. 42 MHz) |
UART4 |
X |
- |
X |
- |
X |
- |
2.62 |
5.25 |
APB1 (max. 42 MHz) |
UART5 |
X |
- |
X |
- |
X |
- |
2.62 |
5.25 |
APB1 (max. 42 MHz) |
USART6 |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
5.25 |
10.5 |
APB2 (max. 84 MHz) |
这里只介绍两根线的最简单串口设置。
波特率的计算：
USART用的波特率是由APB时钟线和波特率寄存器USART_BRR确定的，USART_BRR为32位寄存器，其中高16位保留，低十六位确定波特率，低16位又分为[15:4]和[3:0]或[15:4]和[2:0]，具体分法由OVER8决定，[15:4]存放USARTDIV的整数部分，小数部分由[3:0]或[2:0]存放。
小数部分USARTDIV的小数部分乘以16或8，结果保留整数存于USART_BRR[3:0]或[2:0]中
比如：要求波特率为115200
设置OVER8=0
解得：USARTDIV=22.768
USART_BRR[15:4]=22=0x16
USART_BRR[3:0]=0.768*16=13=0xC
USART_BRR=0x0000016C
设置步骤：
1. 设置中断优先级分组（如果之前没有设置），这个最好一个程序里只在开头设置一次。
2. 使能相关时钟。
3. 设置波特率。
4. 设置控制寄存器CR。
5. 选择相关GPIO引脚的复用功能。
6. 设置相关GPIO引脚为复用模式。
7. 设置相关GPIO引脚的速度，方式。
8. 如果要用到中断，设置USART中断优先级。
9. 如果要用到中断，使能USART中断。
10. 如果要用中断，编写中断服务函数（函数名是固定的）。
11. 中断服务函数里检查是哪个中断。
12. 编写相应服务程序。
电路参见本博客：小工具之——max232电平转换
程序：
/*********************************************
标题：操作USART的练习
软件平台：IAR for ARM6.21
硬件平台：stm32f4-discovery
主频：168M
描述：从其他设备接收数据，再把数据发送出去
author：小船
data：2012-02-01
**********************************************/
#include <stm32f4xx.h>
u32 Gb_TimingDelay;
u8 suffer[100];
u8 ok_to_send;
u8 Rx_data_counter;
void Delay(uint32_t nTime);
void main ()
{
char Tx_data_counter;
SCB->AIRCR = 0x05FA0000 | 0x400; //中断优先级分组 抢占：响应=3:1
SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000); //设置systemtick一毫秒中断
RCC->AHB1ENR |= 0x00000008; //使能GPIOD时钟
RCC->APB1ENR |= (1<<18); //使能usart3时钟
USART3->BRR = 0x0000016C; //波特率115200
/*
使能usart3
usart3发送使能
usart3接收使能
接收缓冲区非空中断使能
8bit
一位停止位
无校验
*/
USART3->CR1 |= (( 1<<13 ) | ( 1<<3 ) | ( 1<<2 ) | ( 1<<5 ));
GPIOD->AFR[1] |= 0x00000077;//选择PD8,9复用功能
GPIOD->MODER &= 0xFFF0FFFF; //设置PD8,9,复用模式
GPIOD->MODER |= 0x000A0000;
// GPIOD->OTYPER &= 0xFFFFDFFF; //设置PD9推挽输出
GPIOD->OSPEEDR &= 0xFFFCFFFF; //PD8速度50m
GPIOD->OSPEEDR |= 0x00020000;
GPIOD->PUPDR &= 0xFFFCFFFF; //PD8
GPIOD->PUPDR |= 0x00010000;
NVIC->IP[39] = 0xf0; //最低抢占优先级，最低响应优先级1111
NVIC->ISER[1] |= (1<<(39-32)); //使能中断线39，也就是usart3中断
while(1)
{
if(ok_to_send) //接收到数据，可以将数据发送
{
if((USART3->SR & (1<<7))) //发送数据寄存器空
{
USART3->DR = suffer[Tx_data_counter];
Tx_data_counter++;
if( suffer[Tx_data_counter] == '\r' )
{
Tx_data_counter = 0;
USART3->CR1 |= 1<<5; //使能接收中断
ok_to_send = 0;
}
}
}
}
}
void Delay(uint32_t nTime)
{
Gb_TimingDelay = nTime;
while(Gb_TimingDelay != 0);
}
void SysTick_Handler(void)
{
if (Gb_TimingDelay != 0x00)
{
Gb_TimingDelay--;
}
}
void USART3_IRQHandler(void)
{
if(USART3->SR & (1<<5)) //接收数据寄存器非空
{
suffer[Rx_data_counter] = USART3->DR;
Rx_data_counter++;
if(suffer[Rx_data_counter - 1] == '\r')
{
Rx_data_counter = 0;
USART3->CR1 &= ~(1<<5); //除能接收中断
ok_to_send = 1;
}
}
}
运行结果:
